头豹词条报告系列：石墨烯基固态柔性锂电池

石墨烯基固态柔性锂电池行业分类 按照电解质材料的选择，固态电池可以分为聚合物、氯化物、硫化物三种体系电解质；其中，聚合物电解质 属于有机电解质,氧化物与硫化物属于无机陶瓷电解质；按照正负极材料的不同，固态电池还可以分为固态锂离子 电池（沿用锂离子电池材料体系，如三元正极等）和固态锂金属电池（以金属锂为负极） 有机电解质（聚合物） 电解质材料 有机陶瓷电解质（氧化物、硫化物） 石墨烯基固态柔性锂电池分类 固态锂离子电池（负极材料主要是石墨基、硅碳材料等）固态锂金属电池（负极材料是金属锂） 正负极材料 下游应用市场广阔 下游市场中国消费级电池出货量达41GWh，保持稳定增长态势 在可穿戴设备、高端智能柔性手机等细分市场驱动下，柔性电池、高倍率数码电池、软包电池等领域将为消费级电池市场带来增量。预计2022年中国消费级电池出货量达41GWh，保持稳定增长态势。整体而 言，消费级锂电池的传统业务较稳定，固态柔性电池赋能新应用，新兴应用市场持续活跃，新兴消费级电池市场有望迎来发展红利。 启动期 帕迪和古迪纳夫发现磷酸盐和磷酸铁锂比传统正极材料更安全、耐高温、耐充电；塔拉斯孔和盖约马德提出了一种基于LiPF6的EC/DMC电解质，是目前电解液配方高比容量、高电压的NMC；阿尔芒提 出固态聚合物电解质基础的固态电池概念；同时提出新型亚氨基酸、锂迁移、锂负极保护方法固态电池技术 对于固态电池的探索一直在持续，然而相对液态电解质，固态聚合物电解质存在界面阻抗高、离子导电率低等问题。2014年，Sakti3的研究人员发布了固态锂离子电池，声称具有更高的能量密度和更 低的成本。 2015年，Sakti3被Dyson收购。在2017年，古迪纳夫公布了一个固态电池。然而固体电池发展历程相对较短，大多数还处于研发阶段。 产业链上游 生产制造端 石墨烯基固态柔性锂电池原材料厂商 上游厂商 厦门钨业股份有限公司 贵州振华新材料股份有限公司 北京当升材料科技股份有限公司 查看全部 产业链上游说明 从原材料产能产量分析来看，锂电池的生产仍然受到上游很大的影响，其中三元材料2020年出货量21.4万吨，同比增长22%，市场占比最高达45%，仍为市场主要需求方向；并且三元材料的市场竞 争激烈，竞争格局分散。2020年行业CR5约为52％，头部大型厂商之间的份额差距较小。然而，我们认为全固态锂电池的核心部件是固态电解质，这也是目前固态锂电池的核心限制因素。综合来看聚 合物体系最成熟，有望最快突破商业化瓶颈。国内厂商，小米固态电池技术，在实验室内已经取得阶段成果，不仅能量密度突破1000Wh/L，而且更大幅提升低温放电性能和安全性。 中 产业链中游 品牌端 石墨烯基固态柔性锂电池厂商 中游厂商 北京卫蓝新能源科技有限公司 中国科学院物理研究所 宁德时代新能源科技股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 对于固态电池来说，出货量在2020年只有0.7Gwh，但预计在接下来10年内快速发展，在2030年达到250Gwh。从头部企业来看，目前已经开始建设半固态产线，卫蓝正着手建设2GWh固态电池产 产业链下游 渠道端及终端客户 消费级应用 渠道端 可穿戴设备行业 柔性手机行业 新能源车行业 产业链下游说明 从下游应用来看，我们认为随着可穿戴设备新型电子产品兴起，消费类电池应用不断拓宽。全球可穿戴设备2024年出货量将突破超5亿件，2020-2024年CAGR达8%，保持稳定增长态势。其次，5G手 机的快速放量驱动柔性OLED屏渗透率快速提升，预计到2023年柔性OLED渗透率将达到40%。预计2023年全球柔性手机出货量达6.53亿部，2020-2023年CAGR达28%，呈快速增长态势。综合来 看，固态柔性电池作为可穿戴设备和柔性手机行业的上游，其市场需求规模也随之激增。 程中，液态电解质含量将从20wt%降至0wt%，电池负极逐步替换成金属锂片，电池能量密度有望提升至 500Wh/kg，电池工作温度范围扩大三倍以上固态锂电池面临的发展瓶颈主要是界面问题。利用石墨烯离子电导 率和电子迁移率较高的特性，对锂电池进行石墨烯的掺杂修饰改性，实现界面问题的解决。 未来，固态电池的替代范围会逐步扩大，因为目前液态锂电池由于电解质易燃的问题，安全性仍无法完全得以保障；其次冬天续航显著下降，严重的里程焦虑，而固态电池去掉了液体电解质和隔膜，储能空间变大，能量 密度的提升显著；相比传统锂电池250Wh/kg 的能量密度，NASA声称其研发的固态电池能量密度已经逼近500Wh/kg。第三，尽管目前快速充电等充电桩发展迅速，然而相比于传统油车依旧较为不便。美国 QuantumScape公司曾公布，研发的固态电池未来量产后最高续航达到2000公里，15分钟可以充满80%，使用 寿命超过100万公里。因此，随着新的电池设计方法被不断研发攻克，以高效且价格合理的固态电池将落地。 中国石墨烯基固态柔性锂电池行业市场规模及预测（按需求计），2020-2025年预测 石墨烯基固态柔性锂电池行业政策梳理 [9] 政策 颁布主体 生效日期 影响 《关于印发“十三五”国家战略性 工信部 2016-11 新兴产业发展规划的通知》 突破高容量正负极材料、高安全性隔膜和功能性电解液技术。开展燃料电池、全固态锂离子电池等领域新 政策内容 技术研究开发 该政策促进了核心技术的突破，新技术研究以及开发；并且对于开发锂离子电池高性能电极材料、电池隔 政策解读 膜、 电解液、新型添加剂及先进系统集成技术来说，这些进程影响着新能源汽车的产业发展。 政策性质 支持类 [9] 政策 颁布主体 生效日期 影响 《“十三五”材料领域科技创新专 科技部 2017-04 项规划》 政策内容 高性能薄膜太阳能电池、锂离子电池、燃料电池等关键材料作为先进能源材料称为国家重点战略新材料 引进国家重点战略新材料，大力开展新材料建设工作。例如上游原材料中，磷酸铁锂2020年出货量达到 政策解读 12.4万吨、三元材料2020年出货量21.4万吨，对于上游整体材料的把控刻不容缓。 政策性质 支持类 [9] 政策 颁布主体 生效日期 影响 《锂离子电池行业规范条件》 工信部 2019-01 政策内容 规范从事正极、负极材料、隔牖、电解液（含电解质）、单体电池，电池组等生产企业 上游原材料市场竞争激烈，竞争格局分散，头部大型厂商之间的份额差距较小。因此需要规范从事行业， 政策解读 严守行业规定，加强生产企业的管理。 政策性质 规范类 政策 颁布主体 生效日期 影响 《乘用车企业平均燃料消耗量与新 工信部 2020-06 能源汽车积分并行管理办法》 不将纯电动乘用车车型的积分核算权重放在续航里程上，而是综合考虑整车续航水平、整车电耗水平、电 政策内容 池能量密度等因素 综合考虑纯电动车车型的各种因素再实行一系列措施，其中整车损耗因素重点考察是因为新能源车电池落 政策解读 地的因素考虑。 政策性质 指导类 对于整体石墨烯基固态柔性锂电池行业来说，一方面在石墨烯基电池领域拥有竞争优势的翌柔科技、广汽集 团等将有可能提前抢占市场，占据一定地位；而另一方面，传统新能源电池企业赣锋锂业、宁德时代、金龙羽等，在液态电池方面拥有绝对的市场占有率和竞争优势，将有可能通过抢占半固态电池高端应用市场来锁定布 局。同样，我们认为全固态电池预计在2030年之前完全实现商业化应用。未来，固态电池也会通过在高端市场 的应用，例如新能源车、无人机、医用等，由此再慢慢向动力及消费电池领域扩展。 石墨烯基固态柔性锂电池代表企业分析 [14] 1广州汽车集团股份有限公司【601238】 公司信息 企业状态 开业 注册资本 1023249.7472万人民币 企业总部 广州市 行业 批发业 法人 曾庆洪 统一社会信用代码 91440101633203772F 企业类型 股份有限公司(上市、国有控股) 成立时间 1997-06-06 品牌名称 广州汽车集团股份有限公司 经营范围 企业自有资金投资;车辆工程的技术研究、开发;信息技术咨询服务;汽车销售;汽车零售;汽车… 查看更多 2023/7/13 17:38 头豹科技创新网 每股经营现金流(元) 0.152 0.1717 0.7897 0.852 2.0701 -0.1239 -0.0372 -0.279 毛利率(%) 14.4027 15.2706 15.6436 19.951 23.0039 18.561 6.8975 6.4708 流动负债/总负债(%) 76.2121 77.2634 67.32 65.2883 74.6909 74.7234 75.6712 75.4885 速动比率 1.2655 1.0799 1.2704 1.1362 1.5644 1.3396 1.0454 0.9798 摊薄总资产收益率(%) 4.7493 4.8748 6.189 8.4369 10.7313 8.6971 4.9799 4.3189 营业总收入滚动环比增长(%) 52.7643 38.0079 39.4484 15.9929 18.2469 15.7178 13.5801 14.2867 扣非净利润滚动 -14.6979 26.2475 95.1074 -61.206 -48.7319 -77.4478 -147.5571 -81.0591 东旭光电科技股份有限公司 公司信息 公司信息 企业状态 存续 注册资本 1000万人民币 企业总部 市辖区 行业 科技推广和应用服务业 法人 史晨星 统一社会信用代码 91110108MA01AXMQ5B 企业类型 其他有限责任公司 成立时间 2018-03-21 品牌名称 北京翌柔科技有限公司 经营范围 技术开发、技术推广、技术转让、技术咨询、技术服务；产品设计；模型设计；包装装潢设…查看更多 竞争优势 专业人才优势助力研发：诺贝尔奖获得者Goodenough教授团队成员负责柔性电池制备；80%以上团队成员为技术研发人员，现有发明专利7项 竞争优势2 生产技术优势攻破难点：英国最大的石墨烯上市公司VS集团CTO、剑桥大学Stephen博士为公司联席首席科学家，主要负责石墨烯粉体制备 竞争优势3 生产全流程安全环保：产品原料无污染、反应期间无污染、成品无污染，小容量锂电池产品目前不属于危险化学品 内容使用：未经发布方及头豹事先书面许可，任何人不得以任何方式直接或间接地复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编上述内容，或用于任何商业目的。任何第三方如需转载、引用或基于任何商业目的使用本页面上的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等），可根据页面相关的指引进行授权操作；或联系头豹取得相应授权，联系邮箱：support@leadleo.com。 合作维权：头豹已获得发布方的授权，如果任何第三方侵犯了发布方相关的权利，发布方或将授权头豹或其指定的代理人代表头豹自身或发布方对该第三方提出警告、投诉、发起诉讼、进行上诉，或谈判和解，或在认为必要的情况下参与共同维权。 完整性：以上声明和本页内容以及本平台所有内容（包括但不限于文字、图片、图表、视频、数据）构成不可分割的部分，在未详细阅读并认可本声明所有条款的前提下，请勿对本页面以及头豹所有内容做任何形式的浏览、点击、引用或下载。